应用CaCO_3/SiO_2纳米复合技术改性聚丙烯的研究

为研究高性能、低成本的汽车保险杠专用料,采用溶胶-凝胶法制备了CaCO3/SiO2纳米复合粒子,并通过红外吸收光谱、X光电子能谱、透射电子显微镜对CaCO3/SiO2复合粒子的形貌和组成进行了分析。把制得的CaCO3/SiO2纳米复合粒子填充在聚丙烯(PP)中,对其弯曲强度(σw)、弯曲模量(Ew)、冲击强度(I)、拉伸强度(σf)、拉伸模量(Ef)以及硬度(HD)进行了测试。结果表明:纳米复合粒子的加入使聚丙烯材料的邵氏硬度从49增加到58,当纳米复合粒子的质量含量在5%时,PP复合材料的拉伸强度和弯曲强度有所提高,而对材料的冲击强度影响不大。     

石墨/ABS树脂导电复合材料的研究

用机械共混法制备电性能优良的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)/石墨导电复合材料。研究了石墨含量、偶联剂对复合材料电导率和拉伸强度的影响。同时,使用扫描电镜(SEM)对复合材料的微观特征进行了分析,石墨粒子相互接触形成导电通路。高阻仪和万用表测试分析得出:石墨在ABS中的逾渗滤值约为35%。电子万能试验机测试分析出石墨含量为30%左右时,复合材料拉伸强度最大可达39.1 MPa。     

镀铜CNTs/Ti3AlC2增强AZ91D复合材料的制备及机理研究

采用自蔓延高温合成法制备Ti_3AlC_2陶瓷粉体,对CNTs粉体、Ti_3AlC_2粉体进行化学镀铜,表面改性.以镀铜后的CNTs粉体、Ti_3AlC_2粉体为增强相,AZ91D粉末为基体,采用热压烧结法制备CNTs/Ti_3AlC_2/AZ91D复合材料.确定复合材料的最佳原料配比为:镀铜后的CNTs∶镀铜后的Ti_3AlC_2∶AZ91D=1∶25∶74,热压烧结的最佳工艺参数为:压力为35MPa,烧结温度为500℃.测试了复合材料的各项性能,随着CNTs粉体含量的增加,复合材料的密度逐渐减小,硬度先增加后减小.复合材料的力学性能:弯曲强度为342 MPa、压缩强度为427MPa、剪切强度为119MPa,复合材料拉伸强度提高了25.52%,屈服强度提高了122.46%,延伸率提高了33.54%.并分析了影响复合材料性能的U相生成机制、位错强化机制、载荷强化机制等机理.     

聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混增韧的研究

采用热塑性聚氨酯弹性体(TPU),应用双螺杆挤出机采用熔融共混的方法对POM增韧改性进行了研究,对POM/TPU共混体系的力学性能、流动性能和形态进行了测试分析.结果表明:随着TPU用量的增加,共混体系的冲击强度(I)和断裂伸长率(ψ)随之增加,即韧性增加,而拉伸强度(σ)、弯曲强度(σw)、弯曲模量(Ew)和硬度(H)随之降低,即刚性下降.     

顺丁橡胶/聚乳酸复合材料的制备工艺

为了改善聚乳酸（PLA）脆性大、韧性差的缺点,将顺丁橡胶（BR）与聚乳酸进行熔融共混制备BR/PLA复合材料,并对BR/PLA复合材料进行力学性能、断面形貌及结晶形态测试．结果表明,引入顺丁橡胶会使聚乳酸的拉伸性能和冲击性能均得到明显提高,当加工温度为210℃,加工时间8min,转子转速60r/min,BR/PLA复合材料的综合性能最佳．随着BR含量的增加,PLA/BR复合材料的拉伸强度逐渐减小,而断裂伸长率先增加后减小,冲击强度逐渐增大．BR的加入使PLA的结晶密度减小,球晶完整性变差．     

纳米SiO2／环氧树脂复合材料的制备和性能

通过超声波分散和偶联剂处理的方法使纳米 Ｓｉ Ｏ２ 粒子在环氧树脂中充分分散,制得了纳米 Ｓｉ Ｏ２／ 环氧树脂复合材料．利用拉伸测试 、冲击测试、热失重分析等方法对该复合材料的性能进行了研究,结果表明,纳米 Ｓｉ Ｏ２ 粒子较大地提高了环氧树脂的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、热稳定性等性能．     

尼龙6/纳米SiO2复合材料力学性能研究

通过原位聚合合成法制备了综合性能很好的尼龙6／纳米SiO2复合材料。与自制纯尼龙6相比，当纳米SiO2的含量在3.6%时力学综合性能最优，拉伸强度提高了18％；断裂伸长率提高了35％；U型缺口冲击强度提高了13％；弹性模量提高了19％。随着纳米SiO2含量的增加，各种力学性能都呈现出先增加后减小的趋势，同时对这些趋势进行了讨论，并分析了该复合材料的成型收缩率。     

应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响

用化学气相沉积法在泡沫镍模板上生长石墨烯,获得三维石墨烯泡沫(graphenefoam, GF),并用PDMS 填充石墨烯泡沫,制备出GF/PDMS 柔性复合材料,进而研究了应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响. 结果表明:在弯曲情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随弯曲曲率的增加而增加,且曲率较小时电阻的相对变化率增加较快,曲率较大时电阻的相对变化率增加缓慢;在拉伸情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随拉伸应变的增大而增大,其平均应变灵敏度约为6, 说明GF/PDMS 复合材料在柔性导体和应力传感材料的应用上具有巨大的潜力.     

提高聚甲醛复合材料耐磨性的正交试验研究

用正交试验设计方法和转矩流变仪共混-模压成型方法制备了Ekonol/G/POM复合材料,通过方差和极差分析方法对材料的耐磨性能进行了研究.结果表明:用正交设计方法设计制备Ekonol/G/POM复合材料可大大减少实验次数,提高工作效率;方差分析和极差分析结果一致:即Ekonol的含量对复合材料的耐磨性影响最大,其次是冷却方式.     

尼龙6与5-SSIPA分子间氢键效应的研究

通过双螺杆挤出机制备了尼龙6(PA6)/5-(钠代磺基)间苯二甲酸(5-SSIPA)复合材料.红外及变温红外研究显示:5-SSIPA与PA6的酰胺基团之间有分子间氢键形成,其热稳定性好于PA6中酰胺基团之间的氢键,受温度变化的影响小.差热分析(DSC)显示:与PA6相比,PA6/5-SSIPA具有较高的结晶度,熔融焓和结晶焓也更高.5-SSIPA的加入提高了PA6的拉伸、弯曲强度及模量.     

聚丙烯/尼龙1010共混物力学性能的研究

利用力学测试方法研究了甲基丙烯酸环氧丙酯（GMA）熔触接枝聚丙烯（PP－g－GMA）对聚丙烯／尼龙1010（PP／PA1010）共混物力学性能的影响。结果表明，PP－g－GMA明显地改善了PP／PA1010共混体系的相容性，使该体系的屈服强度有大幅度的提高，并呈现出明显的正的协同效应。     

碳纳米管增强AZ91D镁基复合材料的力学性能研究

采用搅拌铸造法制备了碳纳米管(CNTs)增强AZ91D镁基复合材料,对复合材料的力学性能进行了测试,对其显微组织进行观察和分析,并利用扫描电子显微镜对断口形貌进行了表征.结果表明:增强相CNTs使复合材料的晶粒细化,镀镍处理后的CNTs与基体有很好的相容性.与基体合金相比,当CNTs体积分数1.0%时,复合材料的弹性模量和抗拉强度都随CNTs加入量的增加而升高,当CNTs体积分数1.0%时,由于CNTs的分散性降低,使得复合材料弹性模量的增幅减小、抗拉强度降低.     

SiC增强铝基复合材料的力学性能

采用半固态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究了加入不同质量分数SiC和Mg的（Al基体、Al-4 wt.％SiC、Al-4 wt.％高温氧化SiC,Mg的质量分数从0～4 wt.％以1wt.％的含量递增）铝基复合材料的微观结构和力学性能,研究结果表明：经过高温氧化的SiC颗粒能够防止铝液对SiC颗粒的侵蚀,SiC颗粒表面没有发现孔洞.在Al-4 wt.％高温氧化SiC-3 wt.％Mg铝基复合材料中形成了Si和MgAl2O4,其屈服强度、抗拉伸强度和硬度最大,但当Mg的质量分数超过3 wt.％时,其屈服强度和抗拉伸强度降低,这主要是由于过量Mg的加入,会使复合材料中SiC颗粒表面的SiO2与Mg反应后继续与铝液进行反应,这将削弱SiC颗粒与基体的界面结合强度.     

短切高模碳纤维增强碳复合材料气孔率对力学性能的影响

研究了短切高模碳纤维增强碳复合材料和碳基体材料气孔率对材料力学性能的影响。结果表明:短切高模碳纤维增强碳复合材料的抗折强度和肖氏硬度明显高于碳基体材料,两种材料抗折强度、肖氏硬度和气孔率成反比;气孔率对短切高模碳纤维增强碳复合材料的抗压强度影响显著,而对碳基体材料的抗压强度影响较小。用扫描电子显微镜 (SEM)观察断口,发现短切高模碳纤维在基体中随机取向,均匀地分散在基体中。